Der -Farbraum

Physikalische Experimente und Modelle haben gezeigt, daß sämtliche Farben, die das Auge unterscheiden kann, auf eine Addition der drei Grundfarben ,,Rot``, ,,Grün`` und ,,Blau`` zurückgeführt werden können. Dies erscheint auch in soweit logisch, da unser Auge für jede dieser drei Farben Rezeptoren besitzt, die auf ein Auftreffen von Photonen der entsprechenden Farbe mit elektrischen Impulsen reagieren.

Moderne Datensichtgeräte machen sich diese Eigenschaften zu Nutze, indem auf eine speziell beschichtete Ebene hochenergetische Elektronenstrahlen in diesen drei Farben geschossen werden, die die Beschichtung zum Leuchten anregen. Je nach Intensität dieser Strahlen entstehen unterschiedliche Farben. Daher wird jeder darstellbaren Farbe ein Trippel zugeordnet, der RGB-Wert, der den Intensitäten der drei Farbstrahlen entspricht. Da diese Intensitäten keine analoge, sondern digitale Signale sind, ist die Anzahl der auf dem Bildschirm darstellbaren Farben begrenzt. Heutige Grafikkarten können pro Grundfarbe 255 Stufen (also 8 Bit) auflösen. Damit ergeben sich über 16 Millionen darstellbare Farben, und da das Auge nur ca. 8 Millionen Farbtöne unterscheiden kann, spricht man hier von True-Color-Darstellung.

Die Dreifarbenlehre besagt aber auch, daß nicht nur Rot, Grün und Blau zur Farbdarstellung herangezogen werden müssen, sondern auch andere geeignete Farben. So verwendet z.B. die Druckindustrie das Cyan-Yellow-Magenta (CYM) Modell. Es gibt aber auch Farbmodelle, die eine Farbe nicht durch die Grundfarben, sondern durch andere Eigenschaften ausdrücken. So zum Beispiel das Helligkeit-Farbigkeit-Modell. Hier sind die Kriterien die Grundhelligkeit der Farbe, die Farbe mit dem größten Anteil (Rot, Grün oder Blau) und die Sättigkeit der Farbe, z.B. pastell, stark, fast weiß, usw. Dieses Farbmodell beruht auf der Fähigkeit des Auges geringe Helligkeitsunterschiede besser zu erkennen als kleine Farbunterschiede. So ist ein grau auf schwarz geschriebener Text sehr gut zu lesen, ein blau auf rot geschriebener, bei gleicher Grundhelligkeit der Farben, allerdings sehr schlecht. Solche Farbmodelle nennt man Helligkeit-Farbigkeit-Modelle.

Das -Modell ist ein solches Helligkeit-Farbigkeit-Modell. Dabei wird ein RGB-Farbwert in eine Grundhelligkeit und zwei Komponenten und aufgeteilt, wobei ein Maß für die Abweichung von der ,,Mittelfarbe`` Grau in Richtung ,,Blau`` darstellt. ist die entsprechende Maßzahl für Differenz zu Rot. Diese Darstellung verwendet die Besonderheit des Auges, für grünes Licht besonders empfindlich zu sein. Daher steckt die meiste Information in der Grundhelligkeit , und man braucht nur noch Abweichungen nach Rot und Blau darzustellen.

Um nun Farbwerte in RGB-Darstellung in den -Farbraum umzurechnen, benötigt man folgende Formel:

Die Rücktransformation vom Farbraum in RGB-Werte geschieht wie folgt: